CN204425053U - 基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置 - Google Patents

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马军
唐建中
程少勇
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戴云霞
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Abstract

本实用新型涉及配网自动化技术中电力设备监测装置的技术领域，尤其是一种基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，用于解决开关设备误操作的问题，包括电源模块，通过供电电源总线给各个模块供电；虚拟现实人机交互界面，用于提供开关设备的三维动态显示；传感器信息接收处理模块，用于将来自监测开关设备状态的各个传感器发出的信号进行处理，并发送给核心处理模块；核心处理模块，用于将各个模块通过通信数据总线汇总来的信息进行处理，并通过虚拟现实人机交互界面反馈给操作者；核心处理模块通过传感器信息接收处理模块获取开关设备状态信息，并在虚拟现实人机交互界面上三维动态展示。实现开关设备的虚拟模拟操作和实际操作的三维动态展示。

Description

基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置
技术领域
本实用新型涉及配网自动化技术中电力设备监测装置的技术领域，尤其是一种基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置。
背景技术
变电站是电力系统中输电和配电的集结点，起到调度分配电力的作用。变电站安全可靠地运行才能保障国家的经济建设和百姓的安居乐业。
然而，长期以来电力运行部门处理变电站中开关设备时有误操作事故发生，其直接后果是危及操作人员的人身安全和造成变电站的设备损坏，间接后果就是影响电网的运行安全和造成电网用户的财产损失。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，以便防止变电站中开关设备误操作的发生。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，包括电源模块、虚拟现实人机交互界面、核心处理模块、传感器信息接收处理模块、供电电源总线及通信数据总线；
电源模块，通过供电电源总线给各个模块供电；
虚拟现实人机交互界面，用于提供开关设备的三维动态显示；
传感器信息接收处理模块，用于将来自监测开关设备状态的各个传感器发出的信号进行处理，并将处理后的信息发送给核心处理模块；
核心处理模块，用于将各个模块通过通信数据总线汇总来的信息进行处理，并将处理后的信息通过虚拟现实人机交互界面反馈给操作者；核心处理模块通过传感器信息接收处理模块获取开关设备状态信息，并在虚拟现实人机交互界面上三维动态展示。
进一步具体地说，还包括身份认证模块，身份认证模块用于对操作者进行身份权限的认证。
进一步具体地说，身份认证模块中具有RFID电路。
进一步具体地说，还包括通信模块，通信模块用于接入变电站内的站控层和过程层通信网络，进行开关设备控制指令的下载和开关设备状态的上传。
进一步具体地说，还包括带电指示模块，带电指示模块用于对系统的安全警示。
进一步具体地说，还包括控制模块，控制模块用于提供开关量的输出控制
本实用新型的有益效果是：该基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，可实现变电站开关设备的虚拟模拟操作的三维动态显示和实际操作的三维动态展示，并对操作流程进行核对与提示，对误操作进行报警与阻止，提高了变电站开关设备的安全性和直观性，避免误操作的发生。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置的模块图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，包括电源模块、虚拟现实人机交互界面、核心处理模块、传感器信息接收处理模块、供电电源总线、通信数据总线、身份认证模块、通信模块、带电指示模块及控制模块。
电源模块，通过供电电源总线给各个模块供电；虚拟现实人机交互界面，主要由液晶显示器和扬声器组成，用于提供开关设备的三维动态显示，通过触摸屏输入，操作灵活方便；核心处理模块，用于将各个模块通过通信数据总线汇总来的信息进行处理，并将处理后的信息通过虚拟现实人机交互界面反馈给操作者；传感器信息接收处理模块，用于将来自监测开关设备状态的各个传感器发出的信号进行处理，并将处理后的信息发送给核心处理模块，以便全面系统的了解开关设备的状态。核心处理模块通过传感器信息接收处理模块获取开关设备元件的运动或静止的状态信息，并在虚拟现实人机交互界面上展示对开关设备模拟操作和对开关设备状态实时操作的三维动态。
身份认证模块，用于对操作者进行身份权限的认证，身份认证模块中具有RFID电路。任何操作都需先进行身份认证，根据不同身份开放不同操作权限，只有持身份标签的人才可进行查询、修改、操作等各种权限的功能，身份认证模块可有效防止非专业和未授权人员的操作，提高了系统的安全性和保密性。通信模块用于接入变电站内的站控层和过程层通信网络，进行开关设备控制指令的下载和开关设备状态的上传，以便在虚拟模拟操作和实际操作时提供核对依据。带电指示模块在开关设备一次回路带电状态或者误操作开关设备时，进行闭锁等相关安全控制，阻止误操作的发生，起到安全警示的作用。控制模块用于提供开关量的输出控制，实现在设定场合对开关设备的闭锁等保护控制。
变电站在实际运行中，根据工作票对变电站的开关设备进行操作，利用虚拟现实技术进行虚拟模拟操作，通过虚拟模拟操作直观的核对操作流程是否正确、并能对误操作进行报警并提出处理意见。虚拟模拟操作没有问题后再进行实际操作，实际操作过程中在线监测能及时发现问题并解决问题。
变电站工作票也可以通过站控层网络分解给相关开关设备，相关开关设备通过其通信模块接收这些操作信息并通过通信数据总线发送给核心处理模块。然后，在人员实际操作这些开关设备时，可在虚拟模拟操作和实际操作中提供参考依据，及时发现问题，进而避免误操作。
虚拟与现实有两层含义，第一层：“虚拟”即在操作开关设备前，对所要进行的操作进行模拟操作，整个过程由虚拟的三维动态进行显示，通过这个过程可对即将进行的操作进行检查核对，防止误操作的产生。如果即将进行的操作有误，就会在虚拟模拟中报错、并提示相应的处理意见。“现实”即三维动态显示开关设备真实的运动和静止状态、给人直观的景象，使开关设备变得透明可理解。第二层：虚拟现实人机交互界面提供的三维动态图像虽然是虚拟的，但它是开关设备真实状态的现实反映。
该在线监测装置，如果发现操作有误或操作不符合工作票内容，在报警提示给出处理意见后还未纠正，则通过控制模块进行强行闭锁等安全控制。
该在线监测装置，可以实现以下功能：
一、采集功能：
能够对手车的位置状态、断路器分闸合闸、接地开关分闸合闸、断路器储能状态、一次系统是否带电等一次系统状态信息进行采集。
二、虚拟现实三维动态展示：
通过采集功能采集到的信息，经核心处理模块的处理，在虚拟现实人机交互界面上进行三维动态展示。
三、防误操作功能：
可以对开关设备进行操作前的虚拟三维动态模拟和操作时的三维动态展示，同时也可以监测已经操作完成后的三维动态展示，在这些过程中都能及时发现误操作并给出处理意见。在强行误操作时能够通过控制模块进行及时制止。
四、身份认证功能：
任何人想操作开关设备时都需通过身份认证，避免了非专业人员和非授权人员的操作。
五、通信功能：
通信模块通过接入变电站站控层和过程层通信网、下载开关设备的操作指令，在虚拟模拟操作和实际操作时提供核对依据，上传开关设备的各状态。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，其特征在于：包括电源模块、虚拟现实人机交互界面、核心处理模块、传感器信息接收处理模块、供电电源总线及通信数据总线；
电源模块，通过供电电源总线给各个模块供电；
虚拟现实人机交互界面，用于提供开关设备的三维动态显示；
传感器信息接收处理模块，用于将来自监测开关设备状态的各个传感器发出的信号进行处理，并将处理后的信息发送给核心处理模块；
核心处理模块，用于将各个模块通过通信数据总线汇总来的信息进行处理，并将处理后的信息通过虚拟现实人机交互界面反馈给操作者；核心处理模块通过传感器信息接收处理模块获取开关设备状态信息，并在虚拟现实人机交互界面上三维动态展示。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，其特征在于：还包括身份认证模块，身份认证模块用于对操作者进行身份权限的认证。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，其特征在于：所述的身份认证模块中具有RFID电路。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，其特征在于：还包括通信模块，通信模块用于接入变电站内的站控层和过程层通信网络，进行开关设备控制指令的下载和开关设备状态的上传。
5.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，其特征在于：还包括带电指示模块，带电指示模块用于对系统的安全警示。
6.根据权利要求1所述的基于虚拟现实技术的开关设备在线监测装置，其特征在于：还包括控制模块，控制模块用于提供开关量的输出控制。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105186353A (zh) * 2015-09-22 2015-12-23 国网上海市电力公司 一种基于三维模型的变电站动设备带电状态显示方法
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